Cho phản ứng hạt nhân: \({}_1^3T + {}_1^2D \to {}_2^4He + X + 17,6\,\,MeV\). Năng lượng toả ra từ phản ứng trên khi tổng hợp được 2 g Heli là

Phương trình phản ứng: \({}_{92}^{235}U + {}_0^1n \to {}_Z^AX + {}_{41}^{93}Nb + 3{}_0^1n + 7{}_{ - 1}^0{\beta ^ - }\)

Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}235 + 1 = A + 93 + 3.1 + 7.0\\92 + 0 = Z + 41 + 3.0 + 7.\left( { - 1} \right)\end{array} \right. \to \left\{ \begin{array}{l}A = 140\\Z = 58\end{array} \right.\). Chọn C.

a) Năng lượng \(58,75\;{{\rm{g}}^{235}}{\rm{U}}\) toả ra:

\(E = \frac{m}{A}.{N_A}.200MeV = \frac{{58,75}}{{235}}{.6,02.10^{23}}{.200.1,6.10^{ - 13}} = {4,816.10^{12}}J\)

Hiệu suất của máy phát điện là 25%, nên năng lượng có ích là:

\({E_{co\,ich}} = E.25\% = {4,816.10^{12}}.25\% = {1,204.10^{12}}J\)

Công suất của nhà máy: \(P = \frac{{{E_{co\,ich}}}}{t} = \frac{{{{1,204.10}^{12}}}}{{86400}} = {13,9.10^6}{\rm{W}}\)

b) Mỗi phản ứng cần dùng 1 neutron và sinh ra 2,5 neutron.

Sau một ngày số neutron thu được trong lò phản ứng là:

\(N' = \frac{m}{A}.{N_A}.(2,5 - 1) = \frac{{58,75}}{{235}}{.6,02.10^{23}}.(2,5 - 1) = {2,26.10^{23}}\)

Đáp án: a) 13,9.10⁶ W; b) 2,26.10²³.